Sensores a tiempo completo para una mejor detección de defectos en puentes

Redes de pequeños sensores instalados de forma permanente, podrían muy pronto verificar de forma continua la formación de defectos estructurales en los soportes críticos de puentes y pasos elevados de carreteras, brindando a los ingenieros especializados en problemas estructurales una mejor oportunidad de impedir catástrofes.

Un equipo de los Laboratorios Nacionales de Sandia está desarrollando y evaluando una familia de tales sensores para su uso en diversas estructuras de seguridad crítica. Sensores para monitorizar estructuras a tiempo completo ya han sido ensayados y comprobados por Sandia para usarlos en aeronaves.

Con el paso del tiempo, las tensiones causadas en un puente por el tráfico, el clima y las propias obras de construcción, ampliación o remodelación, pueden provocar la formación de grietas diminutas en las estructuras de acero y hormigón. La exposición al viento, la lluvia y otros elementos puede causar corrosión, que también puede convertirse en un peligro estructural.

Al igual que las terminaciones nerviosas en el cuerpo humano, instaladas permanentemente, estos nuevos sensores colocados in situ ofrecen niveles de vigilancia y sensibilidad a problemas que las verificaciones generales periódicas no pueden ofrecer.

Las técnicas de monitorización de salud estructural (SHM por sus siglas en inglés), como son llamadas, están ganando aceptación en el sector de la aviación comercial como una forma fiable y económica de alertar a los ingenieros de seguridad en las fases iniciales de formación de defectos, y de advertirles lo más rápido posible sobre la necesidad de efectuar las oportunas labores de mantenimiento.

Con sensores verificando continuamente la aparición de los primeros signos de desgaste, los ingenieros pueden detectar las grietas mucho antes que mediante métodos tradicionales, realizar el mantenimiento correcto en el momento correcto, y posiblemente impedir desperfectos masivos.

Los sensores del tipo SHM que están siendo desarrollados o evaluados en Sandia pueden encontrar daños por fatiga, grietas ocultas, erosión, daños por impacto, y corrosión, entre otros defectos encontrados comúnmente en los puentes.

El equipo de Sandia ya ha desarrollado o evaluado varios tipos de sensores fiables y económicos que potencialmente podrían ser instalados en infraestructuras importantes, a menudo aquellas donde más se teme que se formen desperfectos.

Estos sensores han sido probados y han mostrado que detectan defectos y fatiga en estructuras metálicas donde la seguridad es un asunto de extrema importancia.

Finalmente, cuando la tecnología ya esté bien implantada, un ingeniero podría por ejemplo conectar un ordenador portátil o dispositivo de diagnóstico dentro de un puerto central en un puente para descargar los datos de la salud estructural. En su última fase de desarrollo, la tecnología podría permitir estructuras "inteligentes", con muchos sensores instalados, y la capacidad de usar algoritmos especiales de evaluación, posibilitando de este modo que tales estructuras se pudieran autodiagnosticar y señalar por su cuenta a los ingenieros que se necesita realizar reparaciones o que se precisarán en un plazo definido.

Sandia ya se encuentra investigando la aplicación de tecnología SHM a una amplia variedad de estructuras. Además de puentes y aeronaves, las técnicas SHM pueden ser utilizadas para monitorizar la salud estructural de naves espaciales, armas, vagones ferroviarios, equipamiento de recuperación de petróleo, tuberías, edificios, vehículos blindados, barcos, turbinas eólicas, centrales nucleares, y tanques de combustible en vehículos de hidrógeno.

Info original en:

• Sandia Labs